JP6568773B2 - 基板搬送装置及び剥離システム - Google Patents

Description

本発明は、基板同士が接着剤で接合された重合基板を剥離した後、剥離された基板を搬送する基板搬送装置、及び当該基板搬送装置を備えた剥離システムに関する。

近年、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の大口径化が進んでいる。また、実装などの特定の工程において、ウェハの薄化が求められている。ここで、例えば大口径で薄いウェハを、そのまま搬送したり、研磨処理したりすると、ウェハに反りや割れが生じるおそれがある。このため、ウェハを補強するために、例えば支持基板にウェハを貼り付けることが行われている。そして、このようにウェハと支持基板が接合された状態でウェハの研磨処理等の所定の処理が行われた後、ウェハと支持基板が剥離される。

このようにウェハと支持基板が剥離されると、剥離されたウェハは所定の処理装置に搬送され、当該処理装置においてウェハに所定の処理が行われる。このウェハの搬送においては、ウェハ上に形成されたデバイスの損傷を回避するため、非接触状態でウェハを保持するのが好ましい。

そこで、剥離されたウェハを保持して搬送するため、例えばベルヌーイの定理を利用した搬送装置が用いられる。例えば特許文献１には、円板状の本体部と、本体部上に設けられた複数のノズルと、を備える搬送装置が開示されている。複数のノズルは、本体部の主面に対して円周状に、且つ、内周側と外周側の二重に並べて配置される。そして搬送装置では、各ノズルからウェハの表面に向けて気体を噴出することにより、ベルヌーイ効果を生じさせてウェハを非接触で保持する。

特開２０１４−１６５２１７号公報

しかしながら、発明者らが鋭意検討した結果、特許文献１に記載された搬送装置を用いてウェハを保持する場合、ウェハの中心部が本体部と反対側に突起して反る場合があることが分かった。発明者らはこの原因について、次のように推察した。すなわち、各ノズルは中央部に気体の噴出口を有し、噴出口の内部において気体は旋回流を形成して当該噴出口から噴出する。そうすると、各ノズルからの気体は水平方向に四方に流れる。本体部の外周部に向かって流れる気体はそのまま外周部から流出するが、中心部に向かって流れる気体は、本体部とウェハの間に溜まってしまう。この溜まった気体がウェハの中心部を押し上げ、当該中心部の反りが発生する。このようにウェハが反ると、搬送装置でウェハを適切に保持できず、適切に搬送することができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、重合基板から剥離された基板を適切に保持し、当該基板の搬送を適切に行うことを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、基板同士が接着剤で接合された重合基板を剥離した後、剥離された基板を搬送する基板搬送装置であって、平面視において円形状を有する本体部と、前記本体部上に設けられ、基板の表面に向けて気体を噴出することによって当該基板を非接触で保持する複数の保持部と、を有し、前記複数の保持部は、前記本体部の中心に配置された１個の中心保持部と、前記本体部の中心と外周の間において、当該本体部と同心円状に並べて配置された複数の内周保持部と、
前記本体部の外周において、当該本体部と同心円状に並べて配置された複数の外周保持部と、を有し、前記本体部において前記中心保持部と前記内周保持部の間には、気体を排出するための内周排気孔が前記本体部と同心円状に並べて複数形成され、前記本体部において前記内周保持部と前記外周保持部の間には、気体を排出するための外周排気孔が前記本体部と同心円状に並べて複数形成され、前記外周排気孔は、前記内周排気孔よりも大きな開口面積を有することを特徴としている。

本発明によれば、本体部上には中心保持部、内周保持部及び外周保持部が三重に設けられている。このため、剥離された基板の外周（内周）を適切に保持しつつ、その中心も適切に保持することができ、すなわち基板を水平に保持することができる。したがって、基板の搬送を適切に行うことができる。

前記外周保持部の数は前記内周保持部の数の整数倍であって、前記中心保持部の中心と前記内周保持部の中心を通る直線上には、前記外周保持部が配置されていてもよい。また、前記直線上には、前記内周排気孔と前記外周排気孔が更に配置されていてもよい。

前記外周排気孔は、平面視において円弧状の開口形状を有していてもよい。なお、一の前記内周保持部と、前記外周排気孔を挟んで配置される複数の前記外周保持部との間の距離は、それぞれ同じであることが望ましい。

前記中心保持部からの気体の供給量、前記内周保持部からの気体の供給量及び前記外周保持部からの気体の供給量は、それぞれ個別に制御されてもよい。なお、前記基板搬送装置は、前記基板を非接触で保持した状態で、当該基板の表裏面を反転させてもよい。

別な観点による本発明は、前記基板搬送装置を備えた剥離システムであって、重合基板を剥離する剥離装置をさらに備え、前記基板搬送装置は、前記剥離装置で剥離された基板を搬送することを特徴としている。

本発明によれば、重合基板から剥離された基板を適切に保持し、当該基板の搬送を適切に行うことができる。

本実施の形態にかかる剥離システムの構成の概略を示す平面図である。 被処理ウェハと支持ウェハの側面図である。 剥離処理の主な工程を示すフローチャートである。 第２の搬送装置の構成の概略を示す側面図である。 第２の搬送装置の構成の概略を示す斜視図である。 ベルヌーイチャックの構成の概略を示す平面図である。 ベルヌーイチャックの構成の概略を示す縦断面図である。 内周保持部と外周保持部の配置関係を示す説明図であり、（ａ）は従来の内周保持部と外周保持部の配置関係を示し、（ｂ）本実施の形態の内周保持部と外周保持部の配置関係を示す。 保持部と係止部の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるベルヌーイチャックの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるベルヌーイチャックの構成の概略を示す平面図である。 他の実施の形態にかかるベルヌーイチャックの構成の概略を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜１．剥離システム＞
先ず、本実施の形態に係る剥離システムの構成について、図１及ぶ図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる剥離システム１の構成の概略を示す平面図である。

剥離システム１では、図２に示すように被処理ウェハＷと支持ウェハＳとが接着剤Ｇで接合された重合基板としての重合ウェハＴを、被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する。以下、被処理ウェハＷにおいて、接着剤Ｇを介して支持ウェハＳと接合される面を「接合面Ｗ_Ｊ」といい、当該接合面Ｗ_Ｊと反対側の面を「非接合面Ｗ_Ｎ」という。同様に、支持ウェハＳにおいて、接着剤Ｇを介して被処理ウェハＷと接合される面を「接合面Ｓ_Ｊ」といい、当該接合面Ｓ_Ｊと反対側の面を「非接合面Ｓ_Ｎ」という。

被処理ウェハＷは、製品となるウェハであって、例えば接合面Ｗ_Ｊに複数の電子回路やバンプ等を備えた複数のデバイスが形成されている。また、例えば非接合面Ｗ_Ｎにも、バンプ等が形成されている場合がある。さらに被処理ウェハＷは、例えば非接合面Ｗ_Ｎが研磨処理され、薄化されている。具体的には、被処理ウェハＷの厚さは、約２０μｍ〜１００μｍである。

支持ウェハＳは、被処理ウェハＷの径と略同径の円板形状を有し、当該被処理ウェハＷを支持するウェハである。なお、本実施の形態では、支持基板としてウェハを用いた場合について説明するが、例えばガラス基板等の他の基板を用いてもよい。

剥離システム１は、図１に示すように搬入出ステーション２、ウェハ搬送領域３、剥離処理ステーション４、インターフェイスステーション５、検査装置６、及び洗浄ステーション７を有している。

搬入出ステーション２は、例えば外部との間で複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴをそれぞれ収容可能なカセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔが搬入出される。ウェハ搬送領域３は、搬入出ステーション２と剥離処理ステーション４との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送する。剥離処理ステーション４は、被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えている。搬入出ステーション２、ウェハ搬送領域３、剥離処理ステーション４は、Ｘ方向（図１中の上下方向）に並べて配置されている。

インターフェイスステーション５は、剥離処理ステーション４と後処理ステーションＭとの間で被処理ウェハＷの受け渡しを行う。検査装置６は、後処理ステーションＭに受け渡す前の被処理ウェハＷを検査する。洗浄ステーション７は、検査後の被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊ及び非接合面Ｗ_Ｎの洗浄を行う。インターフェイスステーション５は、剥離処理ステーション４のＹ方向負方向側（図１中の左方向側）に配置され、インターフェイスステーション５のＸ方向正方向側（図１中の上方向側）には検査装置６が配置され、インターフェイスステーション５を挟んで検査装置６の反対側、すなわちインターフェイスステーション５のＸ方向負方向側（図１中の下方向側）には洗浄ステーション７が配置されている。

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば３つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｙ方向（図１中の左右方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、剥離システム１の外部に対してカセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔを搬入出する際に、カセットＣ_Ｗ、Ｃ_Ｓ、Ｃ_Ｔを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数の被処理ウェハＷ、複数の支持ウェハＳ、複数の重合ウェハＴを保有可能に構成されている。

なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。例えばカセットＣ_Ｔを複数載置できるようにしてもよく、これら複数のカセットＣ_Ｔのうち、１つのカセットＣ_Ｔを不具合ウェハの回収用として用い、他方のカセットＣ_Ｔを正常な重合ウェハＴの収容用として用いてもよい。また、搬入出ステーション２に搬入された複数の重合ウェハＴには予め検査が行われており、正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴと、欠陥のある被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴとに判別されている。

またカセット載置台１０には、処理待ちの複数の重合ウェハＴを一時的に収容して待機させておく待機装置１２が設けられている。待機装置１２には、ダイシングフレームのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の読み取りを行うＩＤ読取機構が設けられ、かかるＩＤ読取機構によって重合ウェハＴを識別することができる。さらに待機装置１２では、位置調節機構によって重合ウェハＴの水平方向の向きを調節することもできる。

ウェハ搬送領域３には、第１の搬送装置２０が配置されている。第１の搬送装置２０は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第１の搬送装置２０は、ウェハ搬送領域３内を移動し、搬入出ステーション２と剥離処理ステーション４との間で被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴを搬送できる。

剥離処理ステーション４は、重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離する剥離装置３０を有している。剥離装置３０のＹ方向負方向側（図１中の左方向側）には、剥離された被処理ウェハＷを洗浄する第１の洗浄装置３１が配置されている。剥離装置３０と第１の洗浄装置３１との間には、第２の搬送装置３２が設けられている。また、剥離装置３０のＹ方向正方向側（図１中の右方向側）には、剥離された支持ウェハＳを洗浄する第２の洗浄装置３３が配置されている。このように剥離処理ステーション４には、第１の洗浄装置３１、第２の搬送装置３２、剥離装置３０、第２の洗浄装置３３が、インターフェイスステーション５側からこの順で並べて配置されている。

剥離装置３０、第１の洗浄装置３１、第２の洗浄装置３３としては、それぞれ例えば特開２０１４−３２３７号公報に記載の剥離装置、第１の洗浄装置、第２の洗浄装置を用いることができる。

第２の搬送装置３２では、剥離後の被処理ウェハＷを非接触で搬送するベルヌーイチャックを用いる。上述したように被処理ウェハＷは薄く、搬送の際に損傷を受け易いためである。なお、この第２の搬送装置３２の構成については後述する。

検査装置６では、剥離装置３０により剥離された被処理ウェハＷ上の接着剤Ｇの残渣の有無が検査される。検査装置６としては、例えば特開２０１４−３２３７号公報に記載の検査装置を用いることができる。すなわち、検査装置６における検査は、例えばチャックに保持された被処理ウェハＷを撮像することによって行われる。

洗浄ステーション７では、検査装置６で接着剤Ｇの残渣が確認された被処理ウェハＷの洗浄が行われる。この洗浄ステーション７は、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊを洗浄する接合面洗浄装置４０、被処理ウェハＷの非接合面Ｗ_Ｎを洗浄する非接合面洗浄装置４１を有している。これら接合面洗浄装置４０と非接合面洗浄装置４１は、後処理ステーションＭ側からＹ方向に並べて配置されている。なお、接合面洗浄装置４０と非接合面洗浄装置４１の構成は、それぞれ上記第１の洗浄装置３１の構成と同様である。

インターフェイスステーション５には、Ｙ方向に延伸する搬送路５０上を移動自在な第３の搬送装置５１が設けられている。第３の搬送装置５１は、鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在であり、剥離処理ステーション４、検査装置６、洗浄ステーション７、及び後処理ステーションＭとの間で被処理ウェハＷを搬送できる。なお、第３の搬送装置５１の構成は、上記第２の搬送装置３２の構成と同様である。

なお、後処理ステーションＭでは、剥離処理ステーション４で剥離された被処理ウェハＷに所定の後処理を行う。所定の後処理として、例えば被処理ウェハＷをマウントする処理や、被処理ウェハＷ上のデバイスの電気的特性の検査を行う処理、被処理ウェハＷをチップ毎にダイシングする処理などが行われる。

以上の剥離システム１には、図１に示すように制御部６０が設けられている。制御部６０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、剥離システム１における被処理ウェハＷ、支持ウェハＳ、重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、剥離システム１における後述の剥離処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部６０にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された剥離システム１を用いて行われる被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理方法について説明する。図３は、かかる剥離処理の主な工程の例を示すフローチャートである。

先ず、複数枚の重合ウェハＴを収容したカセットＣ_Ｔ、空のカセットＣ_Ｗ、及び空のカセットＣ_Ｓが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。第１の搬送装置２０によりカセットＣ_Ｔ内の重合ウェハＴが取り出され、待機装置１２に搬送される。このとき、重合ウェハＴは、被処理ウェハＷを上側に配置し、且つ支持ウェハＳを下側に配置した状態で搬送される。

待機装置１２では、ＩＤ読取機構によって重合ウェハＴのＩＤを読み取るＩＤ読取処理を行う。ＩＤ読取機構によって読み取られたＩＤは、制御部６０へ送信される。また待機装置１２では、位置調節機構によって重合ウェハＴのノッチ部の位置を検出しながら当該重合ウェハＴの向きが調節される。さらに例えば装置間の処理時間差等により処理待ちの重合ウェハＴが生じる場合には、待機装置１２に重合ウェハＴを一時的に待機させておくことができ、一連の工程間でのロス時間を短縮することができる。

その後、重合ウェハＴは、第１の搬送装置２０によって剥離装置３０に搬送される。剥離装置３０に搬入された重合ウェハＴは、上部チャックと下部チャックに挟み込んで保持され、すなわち上部チャックの下面で被処理ウェハＷが吸着保持され、下部チャックの上面で支持ウェハＳが吸着保持される。そして、重合ウェハＴを加熱しながら下部チャックを斜め下方に移動させ、被処理ウェハＷと支持ウェハＳが剥離される（図３の工程Ａ１）。

その後、剥離装置３０で剥離された被処理ウェハＷは、第２の搬送装置３２によって第１の洗浄装置３１に搬送される。第１の洗浄装置３１では、ポーラスチャックで保持された被処理ウェハＷを回転させながら、被処理ウェハＷに対して洗浄液を供給し、当該被処理ウェハＷが洗浄される（図３の工程Ａ２）。

ここで、上述したように搬入出ステーション２に搬入された複数の重合ウェハＴには予め検査が行われており、正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴと欠陥のある正常な被処理ウェハＷを含む重合ウェハＴとに判別されている。

正常な重合ウェハＴから剥離された正常な被処理ウェハＷは、工程Ａ２で接合面Ｗ_Ｊが洗浄された後、非接合面Ｗ_Ｎが下方を向いた状態で第３の搬送装置５１によって検査装置６に搬送される。検査装置６では、被処理ウェハＷの接合面Ｗ_Ｊを撮像して、当該接合面Ｗ_Ｊにおける接着剤Ｇの残渣の有無が検査される（図３の工程Ａ３）。

検査装置６において接着剤Ｇの残渣が確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１により洗浄ステーション７の接合面洗浄装置４０に搬送され、接合面洗浄装置４０において接合面Ｗ_Ｊが洗浄される（図３の工程Ａ４）。接合面Ｗ_Ｊが洗浄されると、第３の搬送装置５１によって被処理ウェハＷの表裏面が反転される（図３の工程Ａ５）。なお、検査装置６で接着剤Ｇの残渣が確認されなかった場合には、被処理ウェハＷは接合面洗浄装置４０に搬送されることなく第３の搬送装置５１によって反転される。

その後、反転された被処理ウェハＷは、第３の搬送装置５１により再び検査装置６に搬送され、非接合面Ｗ_Ｎの検査が行われる（図３の工程Ａ６）。そして、非接合面Ｗ_Ｎにおいて接着剤Ｇの残渣やパーティクルなどが確認された場合、被処理ウェハＷは第３の搬送装置５１によって非接合面洗浄装置４１に搬送され、非接合面洗浄装置４１において非接合面Ｗ_Ｎが洗浄される（図３の工程Ａ７）。次いで、洗浄された被処理ウェハＷは、第３の搬送装置５１によって後処理ステーションＭに搬送される。なお、検査装置６で接着剤Ｇの残渣が確認されなかった場合には、被処理ウェハＷは非接合面洗浄装置４１に搬送されることなくそのまま後処理ステーションＭに搬送される。

その後、後処理ステーションＭにおいて被処理ウェハＷに所定の後処理が行われる（図３の工程Ａ８）。こうして、被処理ウェハＷが製品化される。

一方、欠陥のある重合ウェハＴから剥離された欠陥のある被処理ウェハＷは、工程Ａ２で接合面Ｗ_Ｊが洗浄された後、第１の搬送装置２０によって搬入出ステーション２に搬送される。その後、欠陥のある被処理ウェハＷは、搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される（図３の工程Ａ９）。

被処理ウェハＷに上述した工程Ａ２〜Ａ９が行われている間、剥離装置３０で剥離された支持ウェハＳは、第１の搬送装置２０によって第２の洗浄装置３３に搬送される。そして、第２の洗浄装置３３において、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊが洗浄される（図３の工程Ａ１０）。かかる洗浄処理によって、支持ウェハＳの接合面Ｓ_Ｊに残存する接着剤Ｇが除去される。

その後、接合面Ｓ_Ｊが洗浄された支持ウェハＳは、第１の搬送装置２０によって搬入出ステーション２に搬送される。その後、支持ウェハＳは、搬入出ステーション２から外部に搬出され回収される（図３の工程Ａ１１）。こうして、一連の被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離処理が終了する。

以上の実施の形態の剥離システム１によれば、剥離された被処理ウェハＷは、第２の搬送装置３２と第３の搬送装置５１においてベルヌーイチャックで非接触で搬送される。このため、被処理ウェハＷが搬送中に損傷を受けるのを抑制することができる。

また、剥離装置３０において重合ウェハＴを被処理ウェハＷと支持ウェハＳに剥離した後、第１の洗浄装置３１において、剥離された被処理ウェハＷを洗浄すると共に、第２の洗浄装置３３において、剥離された支持ウェハＳを洗浄することができる。このように本実施の形態によれば、一の剥離システム１内で、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離から被処理ウェハＷの洗浄と支持ウェハＳの洗浄までの一連の剥離処理を効率よく行うことができる。また、第１の洗浄装置３１と第２の洗浄装置３３において、被処理ウェハＷの洗浄と支持ウェハＳの洗浄をそれぞれ並行して行うことができる。さらに、剥離装置３０において被処理ウェハＷと支持ウェハＳを剥離する間に、第１の洗浄装置３１と第２の洗浄装置３３において別の被処理ウェハＷと支持ウェハＳを処理することもできる。したがって、被処理ウェハＷと支持ウェハＳの剥離を効率よく行うことができ、剥離処理のスループットを向上させることができる。

＜２．第２の搬送装置と第３の搬送装置＞
次に、第２の搬送装置３２と第３の搬送装置５１の構成について説明する。これら第２の搬送装置３２と第３の搬送装置５１が、本発明の基板搬送装置を構成する。なお、第２の搬送装置３２と第３の搬送装置５１の構成は同様であり、以下では第２の搬送装置３２について説明する。

第２の搬送装置３２は、図４に示すように被処理ウェハＷを保持するベルヌーイチャック１００を有している。ベルヌーイチャック１００は、支持アーム１０１に支持されている。支持アーム１０１は、第１の駆動部１０２に支持されている。この第１の駆動部１０２により、支持アーム１０１は水平軸周りに回動自在であり、且つ水平方向に伸縮できる。第１の駆動部１０２の下方には、第２の駆動部１０３が設けられている。この第２の駆動部１０３により、第１の駆動部１０２は鉛直軸周りに回転自在であり、且つ鉛直方向に昇降できる。そして第２の搬送装置３２は、剥離された被処理ウェハＷの表裏面を反転させつつ、剥離装置３０から第１の洗浄装置３１に被処理ウェハＷを搬送できる。なお、第２の搬送装置３２の第２の駆動部１０３は床面に固定され、第３の搬送装置５１の第２の駆動部１０３は搬送路５０に固定される。

上述したベルヌーイチャック１００は、図５及び図６に示すように平面視において円形状を有し、被処理ウェハＷと同じ径、又はそれより長い径を有する本体部１１０を備えている。本体部１１０には、例えばアルミニウムなどの金属が用いられる。

本体部１１０上には、複数の保持部１１１が設けられている。保持部１１１は、中央部に気体の噴出口を有する略円筒形状の部材であり、被処理ウェハＷの表面に向けて気体を噴出することにより、ベルヌーイ効果を生じさせて被処理ウェハＷを非接触で保持する。なお、保持部１１１の構成については後述する。

複数の保持部１１１は、中心保持部１１１ａ、内周保持部１１１ｂ及び外周保持部１１１ｃを有している。中心保持部１１１ａは、本体部１１０の中心部に１個配置されている。内周保持部１１１ｂは、本体部１１０の中心部と外周部の間において、当該本体部１１０と同心円状に等間隔に並べて複数、例えば６個配置されている。外周保持部１１１ｃは、本体部１１０の外周部において、当該本体部１１０と同心円状に等間隔に並べて複数、例えば１８個配置されている。このように本体部１１０上には、中心保持部１１１ａ、内周保持部１１１ｂ及び外周保持部１１１ｃが三重に設けられている。なお、複数の保持部１１１は、例えば３つ以上の異なる円周上に設けられていてもよい。

中心保持部１１１ａの中心と内周保持部１１１ｂの中心を通る中心線Ｃ上には、外周保持部１１１ｃが配置される。中心線Ｃは内周保持部１１１ｂの数に合わせて３本存在するが、本体部１１０において中心線Ｃ、Ｃ間には２個の外周保持部１１１ｃが配置される。なお、内周保持部１１１ｂの数は本実施の形態に限定されず、任意に設定できる。また、本実施の形態では外周保持部１１１ｃの数は内周保持部１１１ｂの数の３倍であるが、これに限定されず、整数倍であればよい。

図７に示すように各保持部１１１は、給気管１１２を介して給気装置１１３に接続され、給気装置１１３から給気管１１２を介して供給される気体を噴出する。給気管１１２には、気体の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１１４が設けられている。なお気体には、例えば窒素等の不活性ガスやドライエアなどが用いられる。

図５〜図７に示すように本体部１１０には、厚み方向に貫通する複数の排気孔１１５、１１６が形成されている。中心保持部１１１ａと内周保持部１１１ｂの間には、複数、例えば６個の内周排気孔１１５が本体部１１０と同心円状に等間隔に並べて形成されている。内周排気孔１１５は、例えば平面視において円形状を有している。内周排気孔１１５は、主として中心保持部１１１ａからの気体と内周保持部１１１ｂの気体を排出する。また、内周排気孔１１５は、これら中心保持部１１１ａからの気体と内周保持部１１１ｂの気体が干渉して、被処理ウェハＷに対する吸引力が低下するのを抑制する。

また、内周保持部１１１ｂと外周保持部１１１ｃの間には、複数、例えば６個の外周排気孔１１６が本体部１１０と同心円状に等間隔に並べて形成されている。外周排気孔１１６は、例えば平面視において円弧状に開口した形状を有している。
外周排気孔１１６は、主として内周保持部１１１ｂの気体と外周保持部１１１ｃからの気体を排出する。また、外周排気孔１１６は、これら内周保持部１１１ｂの気体と外周保持部１１１ｃからの気体の気体が干渉して、被処理ウェハＷに対する吸引力が低下するのを抑制する。なお、これら排気孔１１５、１１６の数は本実施の形態に限定されず、任意に設定できる。

内周排気孔１１５の外周排気孔１１６は、それぞれの中心が上述した中心線Ｃ上にあるように配置される。すなわち、中心線Ｃ上には中心から外周に向かって、中心保持部１１１ａ、内周排気孔１１５、内周保持部１１１ｂ、外周排気孔１１６、外周保持部１１１ｃがこの順で配置されている。このように保持部１１１と排気孔１１５、１１６を交互に配置することで、上述したように各保持部１１１からの気体の干渉を抑制することができる。

本体部１１０の外周部には、当該外周部から突出して係止部１１７が設けられている。係止部１１７は、本体部１１０の外周部に沿って等間隔に並べて複数、例えば５個配置されている。これらの係止部１１７によって、被処理ウェハＷは、本体部１１０からの脱落等が防止される。なお、係止部１１７の数は本実施の形態に限定されず、任意に設定できる。

以上のように構成されたベルヌーイチャック１００では、本体部１１０上に中心保持部１１１ａ、内周保持部１１１ｂ及び外周保持部１１１ｃが三重に設けられているので、被処理ウェハＷをウェハ面で保持することができ、被処理ウェハＷを水平且つ適切に保持することができる。

しかも、中心保持部１１１ａによって、被処理ウェハＷの中心部にも吸引力を作用させて当該中心部が保持されるので、上述した特許文献１に記載された搬送装置で生じるおそれのある被処理ウェハＷの中心部の反りを抑制することができる。

さらに、中心保持部１１１ａの周囲には内周排気孔１１５が複数設けられているので、上述した特許文献１に記載された搬送装置のように本体部１１０と被処理ウェハＷの中心部との間に空気が溜まるのを抑制することができ、被処理ウェハＷの中心部の反りをより確実に抑制することができる。

ここで、被処理ウェハＷに対して保持部１１１（１１１ａ〜１１１ｃ）から気体を吹き付けると、被処理ウェハＷが振動するおそれがあるが、従来のように被処理ウェハＷの中心部が反ると、この振動が大きくなる。この点、本実施の形態では、被処理ウェハＷの中心部の反りを抑制できるので、被処理ウェハＷの振動も抑制することができ、その結果、被処理ウェハＷ上のデバイスを保護することができる。また一般的に、保持部１１１からの気体の供給量を増加させると、当該保持部１１１による被処理ウェハＷの吸引力が増加するが、一方で振動が大きくなる。本実施の形態では、保持部１１１からの気体の供給量を増加させて被処理ウェハＷに対する吸引力を大きくしつつ、被処理ウェハＷの振動を抑制することができるのである。

また、外周保持部１１１ｃの数は内周保持部１１１ｂの数の整数倍であって、本体部１１０の中心線Ｃ上には中心から外周に向かって、中心保持部１１１ａ、内周保持部１１１ｂ、外周保持部１１１ｃがこの順で配置されている。この効果について説明する。

図８（ａ）は比較例として、外周保持部１１１ｃの数が内周保持部１１１ｂの数の整数倍でなく、中心線Ｃ上に外周保持部１１１ｃがない場合を示し、図８（ｂ）は本実施の形態として、外周保持部１１１ｃの数が内周保持部１１１ｂの数の整数倍であり、中心線Ｃ上に外周保持部１１１ｃがある場合を示す。なお、図８中の一点鎖線は、外周保持部１１１ｃが配置される円周（本体部１１０と同一円周）を示す。

図８（ａ）に示した比較例によれば、内周保持部１１１ｂと各外周保持部１１１ｃとの間の距離が異なる。このため、これら内周保持部１１１ｂと外周保持部１１１ｃからの気体が干渉し、被処理ウェハＷに対する吸引力が小さくなる。これに対して、図８（ｂ）に示した本実施の形態の場合、内周保持部１１１ｂと各外周保持部１１１ｃとの間の距離が同じになるため、これら内周保持部１１１ｂと外周保持部１１１ｃからの気体の干渉を抑制でき、被処理ウェハＷに対する吸引力の低下を抑制することができる。したがって、被処理ウェハＷを適切に保持することができる。

次に、保持部１１１ａ〜１１１ｃの構成について説明する。保持部１１１ａ〜１１１ｃの構成は同様であり、以下の説明においては保持部１１１として説明すう。

図９に示すように保持部１１１は、中央部に気体の噴出口１２０を有している。噴出口１２０の内周面には連通孔１２１が形成されており、かかる連通孔１２１には給気管１１２が接続される。給気装置１１３から送り出された気体は、給気管１１２及び連通孔１２１を介して噴出口１２０の内部へ供給され、噴出口１２０の内部において旋回流となって噴出口１２０から噴出する。

保持部１１１には、例えばＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）樹脂やＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂などの樹脂が用いられる。ここで、ベルヌーイチャック１００は、本来、被処理ウェハＷと接触しないことを前提としているが、被処理ウェハＷは非常に薄く、接合面Ｗ_Ｊに形成されるデバイスによっては、被処理ウェハＷが大きく反る場合がある。かかる場合、被処理ウェハＷと保持部１１１が接触するおそれがある。この点、本実施の形態では、保持部１１１を樹脂で構成しているので、仮に被処理ウェハＷと保持部１１１が接触した場合でも、被処理ウェハＷの損傷を抑制することができる。

なお、保持部１１１の表面の角部は面取りされていてもよい。これは、被処理ウェハＷが本体部１１０に対して反っている場合に、被処理ウェハＷが保持部１１１の先端面の周縁部に最も接触しやすいためである。このように、保持部１１１の形状を先端面が面取りされた形状とすることで、被処理ウェハＷが保持部１１１に接触し難くすることができる。また、仮に、被処理ウェハＷが保持部１１１に接触したとしても、保持部１１１の先端面が面取りされているため、被処理ウェハＷは損傷し難い。

＜３．他の実施の形態＞
次に、第２の搬送装置３２と第３の搬送装置５１の他の実施の形態について説明する。

第２の搬送装置３２と第３の搬送装置５１では、中心保持部１１１ａからの気体の供給量、内周保持部１１１ｂからの気体の供給量及び外周保持部１１１ｃからの気体の供給量は、それぞれ個別に制御されてもよい。図１０に示すように中心保持部１１１ａは、給気管１３０を介して給気装置１３１に接続され、給気管１３０には、気体の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３２が設けられている。内周保持部１１１ｂは、給気管１３３を介して給気装置１３４に接続され、給気管１３３には、気体の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３５が設けられている。外周保持部１１１ｃは、給気管１３６を介して給気装置１３７に接続され、給気管１３６には、気体の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１３８が設けられている。

かかる場合、例えば被処理ウェハＷの反り状態に応じて、保持部１１１ａ〜１１１ｃからの気体の供給量を個別に制御できる。このため、ベルヌーイチャック１００において被処理ウェハＷをより水平且つ適切に保持することができる。

また、例えば剥離装置３０において、剥離後の被処理ウェハＷの反り状態を確認すれば、当該反り状態に応じて、保持部１１１ａ〜１１１ｃからの気体の供給量をリアルタイムに制御でき、被処理ウェハＷをさらに水平且つ適切に保持することができる。

以上の実施の形態では、内周排気孔１１５の形状は平面視円形状であったが、任意に設定できる。例えば図１１に示すように内周排気孔１１５は、平面視において長穴形状を有していてもよい。内周保持部１１１ｂはその長軸が中心線Ｃの方向に延伸するように配置される。また、例えば図１２に示すように内周排気孔１１５は、平面視において円弧状に開口した形状を有していてもよい。いずれの場合でも、被処理ウェハＷの中心部の反りを抑制することができる。

以上の実施の形態の剥離システム１において、洗浄ステーション７は、被処理ウェハＷの表裏面の反転を行う反転装置（図示せず）を別途有していてもよい。この反転装置としては、特開２０１４−３２３７号公報に記載の反転装置を用いることができる。かかる場合、第３の搬送装置５１で行っていた被処理ウェハＷの表裏面の反転が、反転装置で行われる。

以上の実施の形態の重合ウェハＴには、当該重合ウェハＴの損傷を抑制するための保護部材、例えばダイシングフレーム（図示せず）が設けられていてもよい。ダイシングフレームは、被処理ウェハＷ側に設けられている。そして、被処理ウェハＷが支持ウェハＳから剥離された後も、薄化された被処理ウェハＷはダイシングフレームに保護された状態で、所定の処理や搬送が行われる。したがって、剥離後の被処理ウェハＷの損傷を抑制することができる。

以上の実施の形態では、後処理ステーションＭにおいて被処理ウェハＷに後処理を行い製品化する場合について説明したが、本発明は、例えば３次元集積技術で用いられる被処理ウェハを支持ウェハから剥離する場合にも適用することができる。なお、３次元集積技術とは、近年の半導体デバイスの高集積化の要求に応えた技術であって、高集積化した複数の半導体デバイスを水平面内で配置する代わりに、当該複数の半導体デバイスを３次元に積層する技術である。この３次元集積技術においても、積層される被処理ウェハの薄化が求められており、当該被処理ウェハを支持ウェハに接合して所定の処理が行われる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

１ 剥離システム
３０ 剥離装置
３２ 第２の搬送装置
５１ 第３の搬送装置
１００ ベルヌーイチャック
１１０ 本体部
１１１ 保持部
１１１ａ 中心保持部
１１１ｂ 内周保持部
１１１ｃ 外周保持部
１１２ 給気管
１１３ 給気装置
１１４ 供給機器群
１１５ 内周排気孔
１１６ 外周排気孔
１１７ 係止部
１３０、１３３、１３６ 給気管
１３１、１３４、１３７ 給気装置
１３２、１３５、１３８ 供給機器群
Ｇ 接着剤
Ｓ 支持ウェハ
Ｔ 重合ウェハ
Ｗ 被処理ウェハ

Claims (8)

1. 基板同士が接着剤で接合された重合基板を剥離した後、剥離された基板を搬送する基板搬送装置であって、
   平面視において円形状を有する本体部と、
   前記本体部上に設けられ、基板の表面に向けて気体を噴出することによって当該基板を非接触で保持する複数の保持部と、を有し、
   前記複数の保持部は、
   前記本体部の中心に配置された１個の中心保持部と、
   前記本体部の中心と外周の間において、当該本体部と同心円状に並べて配置された複数の内周保持部と、
   前記本体部の外周において、当該本体部と同心円状に並べて配置された複数の外周保持部と、を有し、
   前記本体部において前記中心保持部と前記内周保持部の間には、気体を排出するための内周排気孔が前記本体部と同心円状に並べて複数形成され、
   前記本体部において前記内周保持部と前記外周保持部の間には、気体を排出するための外周排気孔が前記本体部と同心円状に並べて複数形成され、
   前記外周排気孔は、前記内周排気孔よりも大きな開口面積を有することを特徴とする、基板搬送装置。
2. 前記外周保持部の数は前記内周保持部の数の整数倍であって、
   前記中心保持部の中心と前記内周保持部の中心を通る直線上には、前記外周保持部が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 前記直線上には、前記内周排気孔と前記外周排気孔が更に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の基板搬送装置。
4. 前記外周排気孔は、平面視において円弧状の開口形状を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
5. 一の前記内周保持部と、前記外周排気孔を挟んで配置される複数の前記外周保持部との間の距離は、それぞれ同じであることを特徴とする、請求項４に記載の基板搬送装置。
6. 前記中心保持部からの気体の供給量、前記内周保持部からの気体の供給量及び前記外周保持部からの気体の供給量は、それぞれ個別に制御されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
7. 前記基板を非接触で保持した状態で、当該基板の表裏面を反転させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板搬送装置を備えた剥離システムであって、
   重合基板を剥離する剥離装置をさらに備え、
   前記基板搬送装置は、前記剥離装置で剥離された基板を搬送することを特徴とする、剥離システム。
   

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